智能家居系统工程案例

智能家居系统工程案例目录案例一：智能家居实训平台...................................................................................................41概述.......................................................................................................................................42系统方案...............................................................................................................................42.1智能家居系统组成.......................................................................................................42.2系统结构组成...............................................................................................................52.3网络拓扑图...................................................................................................................53实施方案...............................................................................................................................63.1智能家居真实场景.......................................................................................................63.2模型版智能家居...........................................................................................................74实训平台设计.......................................................................................................................84.1系统硬件设计...............................................................................................................84.1.1环境监测................................................................................................................84.1.2电器控制部分........................................................................................................94.1.3智能安防部分......................................................................................................104.1.4综合控制系统......................................................................................................104.3模拟智能家居.............................................................................................................124.3.1模拟智能家居布局效果图..................................................................................124.3.2智能家居实训平台配置清单..............................................................................134.4软件平台及实验的设计.............................................................................................144.4.1智能家居管理平台..............................................................................................144.4.1.1系统配置...........................................................................................................144.4.2模拟仿真平台......................................................................................................16附录1：传感器模块参数列表..............................................................................................20案例一：智能家居实训平台1概述该案充分考虑到项目特点和主流技术相结合的需求，将“移动改变生活”这句话变成实际，为学生提供一个“体验+实践”的开放环境。从进入实验室的那一刻起，“聪明、安全”无处不在。无处不再的门禁系统将潜在的危险阻挡在电梯间之外，安保系统将全程记录你出现位置，始终将你的安全放在第一位，但是聪明的它只会默默的守护你。这一切的一切只需要你轻轻晃动的你手机即可完成，无卡的尴尬将离你远去。访客的到来将在家中对讲显示屏上清晰反映，提前一步开启你温暖的笑容傍晚步入家中，温暖的洗澡水、徐徐播放的音乐、缓缓闭合的窗帘，伴随着厨房设备清脆的提示音你可以享受为自己预备好的晚餐了。这一切是真实的、这一切是聪明的。对！这就是智能家居。清晨的喧闹即将开始的时候，在你关门的一瞬间。家，沉寂了，安静了，省电模式将呵护着你的口袋；平静中安全模式紧紧的保护着这个温馨的家，始终如一的守护她，随时随地通过3G网络反映出家中情况，让你在前进的道路中无后顾之忧。在智能家居开发实验室中，不仅让学生、老师深切体验到智能家居的“聪明、安全、舒适”，我们还会提供二次开发接口，让学生、老师去DIY，去动手开发自己专属的智能家居，在一个愉快、开放的环境中学习掌握物联网中的关键技术。2系统方案2.1智能家居系统组成智能家居系统是以信息化为平台，将智能家电控制、室内环境监测、安防监控、异常报警求助、无盲区全景监视系统、背景音乐等系统进行统一管理，室内通过遥控器任意控制，室外可通过手机或电脑进行远程控制，对家里的情况了如指掌。2.2系统结构组成图2.1系统结构框图2.3网络拓扑图图2.2系统网络拓扑图3实施方案3.1智能家居真实场景以物联网科研平台为基础，提供一套真实的智能家居场景。效果图如下：图3.1智能家居实景参考配置：智能家居网关PC服务器网络摄像头（带云台控制）RFID读写器220V智能开关、智能遥控器（控制电视、音响、空调、风扇、照明灯等）电动窗帘、电动晾衣架3G通信模块无线探测器（温度、湿度、光感、雨雪感应、烟雾、压力、红外对管）特点：体验性强，用户可以体验既定的执行策略，比如就餐场景、娱乐场景、睡眠场景等，感受物联网带来的智能，对物联网有系统的感知，同时实验平台开放开发接口，用户可以加载Python脚本来对实验室内的设备进行读写操作，可实现不同设备的联动控制，定制自己的智能家居系统，比如通过室内温度采集，当温度值超过一定阈值，则开启风扇或空调，同时可考虑更多因素（节能、制冷效果等），决策是同时开风扇和空调还是只开其中一个设备，完全提供给学生一个开放式环境；3.2模型版智能家居以物联网科研平台为基础，在一个机柜中模拟出智能家居的环境，与真实的智能家居系统功能相似，只是尺寸比例不同，模型板家居系统全部模块化，与真实家居系统采用统一的硬件及软件接口，效果图如下图3.2智能家居模型版参考配置：智能家居网关PC机摄像头RFID读写器智能开关灯光（白炽灯、报警灯、LED数码管）3G通信模块无线探测器（温度、湿度、光感、雨感、烟雾、压力、红外对管、继电器控制）特点：将所有的模块浓缩到一个模拟的智能家居模型里，几个学生一组可以在这个平台上开发验证程序，并通过LED灯、数码管对结果进行显示，达到相对直观的演示效果。模型板家居系统全部模块化，与真实家居系统采用统一的硬件及软件接口，基于我们提供的开发接口，学生可以将自己开发的模块加入到真实的环境中进行验证体验。比如，学生在模型板上开发控制程序可直接加载到真实环境中，进行验证。4实训平台设计4.1系统硬件设计4.1.1环境监测基于zigbee的传感器采集模块，在室内组成环境监测传感网络，负责室内传感数据的采集，主要包括温度、湿度、光感、雨雪感应、烟雾、压力数据的采集，另外，根据实际需要可扩展其他传感器，为其他电器控制执行策略提供数据基础，无线采集模块搭载传感器详细参数列表请见附录1传感器详细参数列表。无线温湿度传感器对室内温湿度进行采集，由学生设置采集周期及告警阈值，来控制风扇、空调等设备；无线光感传感器对室内管线进行采集，由学生设置采集周期及告警阈值，当环境光线低于或高于设定值时，控制灯或者窗帘的联动控制；无线雨感传感器对室外天气情况进行监测，部署在室外，根据室外天气情况，发出告警短信或对晾衣架进行控制；无线烟感传感器对室内环境情况进行监测，一旦发生火情，第一时间短信告警并采取其他联动措施；图4.1无线温湿度采集模块4.1.2电器控制部分控制部分主要基于zigbee的无线反馈控制模块，包括智能开关及智能红外遥控，控制器只需要接在220V电源线上即可无需另行布线，实现对空调、风扇、电视、音响、节能灯的控制。下图3.2为智能红外遥控器，可以对需要操作的红外遥控键盘进行学习，由服务器平台进行记录存储，并通过zigbee无线模块进行下发，实现对空调、风扇、电视、音响的控制。图4.2智能红外遥控器无线智能开关由zigbee220v继电器控制模块构成，实现对室内照明灯的控制。室内照明灯主要包括2个电视墙射灯，客厅大灯1个，其他3个普通照明灯；智能窗帘及晾衣架控制器，包括导轨、步进电机、zigbee无线模块，主要安装于两个窗户处，实现窗帘及晾衣架的无线控制；图3.3电器控制示意图图4.3电器控制示意图4.1.3智能安防部分智能安防系统是由各种智能探测器和智能网关组成，构建房间内的主动防御系统。智能红外对射探测器，通过红外线反射进行布防，当有人闯入的时候发出报警；智能